地球内部的气态圈层

人类对宇宙空间的探索,无论从深度和广度上讲都很深远.空间研究的距离可以延伸到几十亿光年.但对半径只有六千三百多公里的地球来说,通过钻探直接研究的深度还不超过10公里,而且只是研究了为数很少的一些钻孔而已.通过间接手段研究地球内部结构,最主要最有效的方法莫过于借助穿过地球内部的地震波了.根据地震波速的研究,传统的理论认为地球内部分为三个圈层:地壳、地幔和地核.     

地球内部流体的动力学过程与机制

<正> 1 现代地球科学 地球内部流体行为研究涉及到5个方面的问题:即流体在地球内部不同层位的(1)存在形式;(2)分布;(3)来源;(4)迁移过程以及(5)迁移过程中与所附存的岩石间所发生的化学的和物理的作用。这5个方面代表了地球内部流体研究的最关键性问题。地球内部流体的动力过程(dynamic processes)则主要是指第(4)和第(5)个问题。由于进行地球内部流体研究所涉及问题的广泛性和特殊性,以及进行地球内部流体研究时必须以整个现代     

地球结构研究及现状

“无论是你还是任何其他人都不知道在地球内部究竟在发生着什么事情.”这是居尔斯·沃恩1864年的幻想小说《在地球中心旅行》中的一句话。当时,人们对此是无所争议的。沃恩的幻想驱使着三个探险者对地球的内奥进行了早期的探索,他们从死火山口处入手在88哩的深度上对地壳层进行了勘查。结果,他们并没有找到熔融物质,却发现了一个海兽曾居住过的巨大的地下海洋。     

地球动力学研究原理

一、引言地球动力学(geodynamics)是研究地球的动力学的科学。有些现今的动力现象,它们发生在地表一定区域并导致地质“灾害”,这些是地球动力学最感兴趣的对象。地球表面的动力学受制于两种过程:内力过程和外力过程,前者源于固体地球的内部,后者源于大气圈和水圈。这两种过程是彼此相反的:一般而言,内力过程力求形成各种构造(structures),而外力过程则对形成的构造加以破坏,这一事实可用对抗性原理(the Principle of Antagonism)来描述,这个原理是地球表面动力学的基本理论。通常人们认为内力过程是第一性的,它形成了山脉、抬升了高原并促使大陆漂移。内力     

中国黄土高原及邻区水系沉积物-古土壤系列

全球气候变化必然影响水文循环的变化,水文循环变化可通过水系沉积物旋回和地貌演化反映出来。同时,地貌演化还受构造运动控制。因此,查明不同地貌阶段的不同水系沉积物旋回及其年代,就可阐明第四纪环境演化中气候与构造运动的演化规律。中国黄土高原保存了巨厚的黄土层,为这一研究提供了有利的条件。     

地球物理研究与古地球动力学

地质学家们常用的概念,诸如漂移着的岩石圈扳块、洋底扩张与俯冲、地幔对流以及现代地球动力学的其他一些问题,完全是根据地球物理研究,即地震、重力和磁力研究得出的.但是,当涉及我们这颗行星的地质历史时期板块的特性问题,亦即在解决古地球动力学问题时,地球物理学便退居次要地位,而最受欢迎的倒是地质的标志,即与这种或那种地球动力环境相对应的岩石组合.如     

现代地壳运动和地球动力学研究

地壳运动的研究历来受到地球科学家的重视,然而,作为人类立足之地的地壳,其运动对人类各种活动乃至人类本身的生存都有重大的影响。因此,关注这项研究的就不仅仅是地球科学家了。     

地球动力学研究中的几个问题

本文对地球动力学研究中几个感兴趣的问题进行了分析讨论:首先,从三个方面讨论了地幔对流问题,地幔对流学说可能不适用于地球的现演化阶段;其次,基于地幔柱学说提出了一种地幔物质运动模型;最后,涉及了液态外核问题,对其进行了简单的分析和讨论.     

青藏高原西部综合地球物理剖面和岩石圈结构与动力学

应用青藏高原吉隆－三个湖综合地球物理剖面提供的重力,地磁,大地电磁和人工地震资料,对该区岩石圈速度结构、电性结构,密度与磁性结构进行了综合性研究,给出了各地体、缝合带,断裂带的深度及浅部结构特征,同时,依据青藏高原已有的地球物理资料,对比分析研究了高原东,西部的岩石圈结构,并探讨了高原深部构造及其动力学模型。     

大陆深俯冲对邻区陆壳结构的影响与调整方式

华北克拉通东南缘胶北地体和蚌埠地区的中生代花岗岩具有相似的岩浆锆石和继承锆石U-Pb年龄分布.继承锆石主要为三叠纪和新元古代U-Pb年龄,它们不仅在U-Pb年龄上而且在Hf-O同位素组成上与苏鲁造山带变质岩的锆石相同,说明它们来源于俯冲的扬子陆块陆壳.一些花岗岩的岩浆锆石具有低的δ18O和相对较高且变化大的εHf(t)值,落在三叠纪和新元古代继承锆石的δ18O和εHf(t)组成范围内,说明它们主要来源于俯冲扬子陆块陆壳的部分熔融.由此可以判定,在华北克拉通东南缘深部陆壳中存在俯冲的扬子陆块陆壳,这些俯冲的扬子陆块陆壳参与到了中生代花岗岩的形成作用中.徐淮地区早白垩世高Mg#埃达克质岩石中发现的榴辉岩包体的形成条件为760-1060℃和1.50 GPa,指示了加厚陆壳的存在.这些榴辉岩捕虏体中变质锆石的U-Pb年龄介于219-227 Ma,表明榴辉岩相变质作用(即陆壳加厚的时间)发生在中晚三叠世,这与苏鲁-大别超高压变质的时代相吻合,暗示华北克拉通东南缘陆壳加厚过程应是扬子陆块俯冲于华北克拉通之下的结果.早白垩世高Mg#埃达克质岩石本身则是来源于拆沉陆壳物质的部分熔融随后与岩石圈地幔相互作用的产物.     

三维CMOS集成电路结构的HVEM研究

提高VLSI集成度的重要途径之一是研究器件的新结构,发展三维集或电路,即在制成的MOS器件上形成一层SiO_2绝缘层,再在其上的再结晶多晶硅层上制作另一层MOS器件。近年来关于这方面的工艺研究已有一些报道。我们用高压电子显微镜对这种三维电     

沥青路面结构内部的力学响应特征及分析

为了揭示沥青路面结构内部的力学响应特征及变化规律,为研发适合我国国情和公路建设特点的沥青路面结构设计方法提供可靠的实测数据,依托我国足尺路面试验环道RIOHTrack,开展了沥青路面结构内部应力应变等力学响应的持续跟踪观测,分析了不同影响因素下力学响应行为的变化规律.结果表明,沥青路面结构内部的力学响应具有明显的温度依赖性和荷载依赖性,且随着温度、荷载的变化呈现显著的非线性变化特征,并表现出以年为周期的交替波动变化;温度变化除引起力学响应数值的增减以外,还会引起某些位置处力学响应方向的改变,出现压缩到拉伸或者拉伸到压缩的状态转换,应变与温度的关系曲线存在拉伸-压缩转换点和应变0值线,出现压缩-拉伸转换的深度位于24～36 cm之间,随着温度的升高,压缩-拉伸转换的位置会渐渐背离路表而向下移动;沥青层层底应力、应变响应随着荷载水平的增加而显著增大,并表现出明显的非线性变化趋势,尤其是在高温、重载时非线性现象更加明显.研究成果可为完善沥青路面设计及分析方法提供一定的数据支撑.     

赣北红土与北京邻区黄土及沙漠砂的粒度特征对比

沿着东亚冬季风主要路径之一,采集了自浑善达克南端的沙漠砂,北京附近的黄土与古土壤到赣北九江的红土样品,对这些样品所致粒度分析表明,赣北红土的粒度特征与北京邻区黄土沉积中的古土壤层相似,频率曲线具有多峰特点,而黄土与沙漠砂粒度曲线主要呈单峰分布,从粒度参数看,沙漠砂,黄土,古土壤和赣北红土具有沉积土上渐变过渡性,赣北红土具有远源风成堆积的粒度特征。     

蛋白质合成中动力学结构形成过程的研究

陈润生同志曾提出在受精卵细胞中蛋白质合成的模型,那只考虑氨基酸和蛋白质分子为球对称的情形。本文考虑它们都是旋转椭球(a=b)的场合,但不考虑在扩散过程中分子的转动,同时本文仍采用稀溶液假设。由于第一次卵裂可能发生在演发的某一阶段,而不一定在定态形成之时,所以直接求解动态的偏微分方程组将有助于获得蛋白质合成全过程的一些基本概念。     

青藏高原及其邻区地壳、岩石圈和软流层厚度研究

基于由瑞利面波层析成像所得的青藏高原及其邻区的群速度纯频散,以线性的深度反演获取的s波速度分布为非线性反演的初始模型,用快速模拟退火方法进行速度和层厚度的联合反演．根据非线性反演结果求得研究区地壳、岩石圈和软流层的厚度分布．结果表明,青藏高原内部具有巨厚的地壳,厚度为60～80km,其岩石圈相对邻区较薄,厚度在130～160km之间,且在内部呈现出以90°E～92°E北北东向为界的东、西分块图像．高原的软流层厚度较周边地区要厚（150～230km）,其内部羌塘块体西部的软流层最厚．在区域上的分布特点为,印度的地壳厚度较薄即32～38km,岩石圈厚度可达190km,软流层厚度相当薄仅60km左右;四川盆地和塔里木盆地的地壳厚度均小于50km,其岩石圈厚度要比高原内部厚,而软流层厚度则相对于高原内部要薄．文中还讨论了羌塘块体西部的典型壳一幔过渡带特征和其形成机制．     

地球的构造发展及中国区域大地构造划分

地球的构造包括地球的内部圈层构造与地壳的构造,是地球长期发展而成的必然结果.地球内部的圈层构造,当前只能依靠地球物理方法测得的信息加以合理的解释.例如,利用地震波在地球内传播上的变化,了解到地球内部有几个不连续面,其中最大的两个:莫霍面与古藤堡面,把地球内部分为地壳,地幔与地核. 但是,根据地震波速的变化,判断地球内部的物质成分的结论,是值得商榷的,因为地球内部高温高压下物质的物理性质,与地表情况下物质的物理性质,显然有很大的不同.从当代微观到客观自然科学的研究,地球内部的变化,可能不是物质的变化,而是物态的变化.     

关于基于Galerkin截断的粘弹性结构动力学行为研究

随着高聚物材料和复合材料的广泛采用以及岩土力学、地质力学和生物力学的迅速发展,粘弹性理论的研究愈来愈受到重视,成为连续介质力学的重要组成部分.结构稳定性问题是力学系统稳定性研究的一个重要方面,特别是混沌和分岔等非线性动力学理论的发展为结构稳定性的研究提供了新的方法和观点,而结构稳定性问题也为非线性动力学的研究提供了物理和工程背景.Galerkin方法是一种广泛适用而又不失简洁的简化连续系统动力学数学模型的途径.本文综述了采用Galerkin方法分析粘弹性结构动力学行为的进展.分别总结了基于Galerkin截断研究粘弹性结构的稳定性和粘弹性结构混沌运动的成果.最后对研究前景进行了展望.     

水合离子的微观结构和输运动力学研究新进展

正界面处的离子水合和传输行为既是被物理、化学、生物等多学科所关注的一个基础科学问题,也在盐的溶解、生命体内的离子转移、大气污染、海水淡化等方面具有潜在的应用.2018年5月14日Nature在线发表了以"The effect of hydration number on the interfacial transport of sodium ions"为题的文章~([1]),报道了水与NaCl相互作用后生成的钠离子水合物的原子级分辨结构,并发现了这种水合离子输运的幻数效应.该工作由北京大学量子材料科学中心江颖     

对中国东部苏浙皖区壳-幔结构的再认识

作者曾以常密度模型重力反演指出杭州湾北西向深断裂的存在,后以多层变密度模型重力-地震联合反演进一步发现:该北西向构造带不仅是一中地壳低密层过渡带,而且是上地幔顶部结构过渡带,并与秦岭构造带相关联。本文通过地壳磁性层的反演和地震构造学研究对此提供了新的论据,同时发现郯庐断裂带向南止于此带;长江口-济州岛是北东向深部构造边界。杭州湾-秦岭深部构造带和郯庐带的交汇控制了华北强震区、华南弱震区和下扬子-南黄海中-弱地震活动区的一级分区,同时也是一级成矿区的边界。